專(zhuān)利名稱(chēng)：控制電路、電機(jī)裝置及使用該電機(jī)裝置的風(fēng)扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源技術(shù)，尤其涉及電源的過(guò)壓保護(hù)技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中一種由市電交流電供電、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇，其控制電路包括一電容器對(duì)市電交流電源降壓、一整流器將經(jīng)降壓的交流電源整流為直流電源后向直流電機(jī)供電。在供電過(guò)程中，當(dāng)負(fù)載很小、或降壓電容器的電容值很高時(shí)，整流器所輸出電壓的電位升高，可能會(huì)損壞由該直流電源供電的電子器件。本發(fā)明旨在提供一種可對(duì)上述直流電源進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)的控制電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種控制電路，包括轉(zhuǎn)換單元，用于將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源；儲(chǔ)能單元，用于對(duì)所述轉(zhuǎn)換單元輸出的直流電源進(jìn)行儲(chǔ)能后輸出，以向負(fù)載供電；過(guò)壓保護(hù)單元，用于在所述儲(chǔ)能單元所輸出電壓的電位超出預(yù)定過(guò)壓門(mén)限值時(shí)，降低所述轉(zhuǎn)換單元所輸出電壓的電位至低于所述過(guò)壓門(mén)限值；開(kāi)關(guān)單元，連接于所述轉(zhuǎn)換單元與儲(chǔ)能單元之間，在所述儲(chǔ)能單元所輸出電壓的電位低于所述過(guò)壓門(mén)限值時(shí)導(dǎo)通以連通所述轉(zhuǎn)換單元與儲(chǔ)能單元，超出所述過(guò)壓門(mén)限值時(shí)截止以斷開(kāi)所述轉(zhuǎn)換單元與儲(chǔ)能單元?？蛇x的，所述過(guò)壓保護(hù)單元包括檢測(cè)單元，用于對(duì)所述儲(chǔ)能單元所輸出電壓的電位進(jìn)行檢測(cè)，輸出表示該電位是否超過(guò)所述過(guò)壓門(mén)限值的檢測(cè)信號(hào)；開(kāi)關(guān)裝置，連接于所述轉(zhuǎn)換單元的電源輸出端與地電平之間，在所述檢測(cè)信號(hào)表示電位超出過(guò)壓門(mén)限值時(shí)導(dǎo)通， 表示電位低于所述過(guò)壓門(mén)限值時(shí)截止?？蛇x的，所述開(kāi)關(guān)單元為一個(gè)晶體二極管，其陽(yáng)極與所述轉(zhuǎn)換單元的電源輸出端連接?？蛇x的，所述控制電路還包括降壓?jiǎn)卧糜谠谒鲛D(zhuǎn)換單元對(duì)所述交流電源進(jìn)行整流前，先對(duì)交流電源進(jìn)行降壓?？蛇x的，所述儲(chǔ)能單元為一電容器。本發(fā)明實(shí)施例還提供使用上述控制電路的電機(jī)裝置、以及具有該電機(jī)裝置的風(fēng)扇。本發(fā)明所舉實(shí)施例具有以下有益效果由于保證儲(chǔ)能單元所輸出的電壓保持穩(wěn)定，因此能夠?qū)崿F(xiàn)電源的過(guò)壓保護(hù)，從而提高電路的可靠性，此外，直流電源所供電的電子器件可以選用耐壓等級(jí)較低的元件，能夠進(jìn)一步降低成本。進(jìn)一步的，可以采用電容容量大小可調(diào)的降壓電容裝置進(jìn)行降壓并完成調(diào)速，具有電路簡(jiǎn)單、成本較低的優(yōu)點(diǎn)。為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。


圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的控制電路的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明另一實(shí)施例的控制電路的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例中降壓電容裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，通過(guò)對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見(jiàn)。參閱圖1，本發(fā)明一實(shí)施例提供的控制電路100包括轉(zhuǎn)換單元120，用于將交流電源102轉(zhuǎn)換為直流電源；儲(chǔ)能單元140，用于對(duì)轉(zhuǎn)換單元120輸出的直流電源進(jìn)行儲(chǔ)能后輸出，以向負(fù)載104供電；過(guò)壓保護(hù)單元160，用于在儲(chǔ)能單元140所輸出電壓的電位超出預(yù)定的過(guò)壓門(mén)限值時(shí)，降低轉(zhuǎn)換單元120所輸出電壓的電位至低于所述過(guò)壓門(mén)限值；開(kāi)關(guān)單元180，連接于轉(zhuǎn)換單元120與儲(chǔ)能單元140之間，在儲(chǔ)能單元140所輸出電壓的電位低于所述過(guò)壓門(mén)限值時(shí)導(dǎo)通，以連通轉(zhuǎn)換單元120與儲(chǔ)能單元140，在儲(chǔ)能單元140所輸出電壓的電位超出所述過(guò)壓門(mén)限值時(shí)截止，以斷開(kāi)轉(zhuǎn)換單元120與儲(chǔ)能單元140。圖2示出本發(fā)明另一實(shí)施例的控制電路204，例如可用于控制直流無(wú)刷電機(jī)。控制電路204由交流電源206供電。直流無(wú)刷電機(jī)例如可以是單相直流無(wú)刷電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，定子上裝設(shè)有繞組208，轉(zhuǎn)子與定子成磁耦合關(guān)系。控制電路204包括降壓?jiǎn)卧?20、 轉(zhuǎn)換單元對(duì)0、儲(chǔ)能單元210、驅(qū)動(dòng)單元沈0、低壓電源產(chǎn)生單元觀0、過(guò)壓保護(hù)單元230及開(kāi)關(guān)單元250 降壓?jiǎn)卧?20例如可以包括降壓電容裝置222。參考圖3，降壓電容裝置222包括兩個(gè)端子分別與交流電源206和轉(zhuǎn)換單元240連接、選擇單元2 及η個(gè)電容228，η為大于1的整數(shù)。選擇單元2 用于選擇η個(gè)電容中的部分或全部電容處于有效工作狀態(tài)，可以是能夠分別控制η個(gè)電容接通與否的開(kāi)關(guān)裝置，例如可以是分別與η個(gè)電容串聯(lián)的η個(gè)開(kāi)關(guān)元件，每個(gè)開(kāi)關(guān)元件與所串聯(lián)的電容形成一個(gè)開(kāi)關(guān)電容組，η個(gè)開(kāi)關(guān)電容組并聯(lián)于兩個(gè)端子。開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通時(shí)，與之對(duì)應(yīng)的電容在電路中被接通，即該電容處于有效工作狀態(tài)，開(kāi)關(guān)元件斷開(kāi)時(shí)，與之對(duì)應(yīng)的電容在電路中被斷開(kāi)，因此，控制η個(gè)開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通或斷開(kāi)， 即可以分別控制η個(gè)電容各自是否在電路中被接通，從而控制降壓電容裝置222的電容值。 可以理解的，除了上述實(shí)例外，降壓電容裝置也可以采用其他方式實(shí)現(xiàn)，例如可以是能夠控制η個(gè)電容具有不同接通方式的獨(dú)立元件等。降壓?jiǎn)卧M(jìn)一步可以包括電阻器與降壓電容裝置222并聯(lián)，用于在關(guān)斷交流電源206后泄放降壓電容裝置222的電荷。本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)控制降壓電容裝置222具有不同的電容值，可以使儲(chǔ)能單元240輸出的直流電源具有不同的電壓值，進(jìn)而使電機(jī)轉(zhuǎn)子具有不同的轉(zhuǎn)速。具體地，當(dāng)降壓電容裝置中的η個(gè)電容的電容值互不相同時(shí)，通過(guò)電容的不同組合，最多可提供2"-1種電機(jī)轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)換單元240用于將經(jīng)降壓?jiǎn)卧?20降壓后的交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源。優(yōu)選的， 轉(zhuǎn)換單元為橋式整流電路，當(dāng)然，轉(zhuǎn)換單元也可采用全波整流電路等其他方式實(shí)現(xiàn)。儲(chǔ)能單元210用于對(duì)轉(zhuǎn)換單元240輸出的直流電源進(jìn)行儲(chǔ)能后輸出，以向直流無(wú)刷電機(jī)供電。本實(shí)施例中，儲(chǔ)能單元210為一電容器，對(duì)轉(zhuǎn)換單元240輸出的直流電源進(jìn)行濾波儲(chǔ)能，當(dāng)然，本發(fā)明并不僅限于此。低壓電源產(chǎn)生單元280用于從儲(chǔ)能單元210輸出的高壓直流電源產(chǎn)生一穩(wěn)定的低
4壓直流電源。低壓電源產(chǎn)生單元例如可以由電阻和齊納二極管組成，該電阻的一端與電容器210的正端連接，另一端與齊納二極管的陰極連接，齊納二極管的陽(yáng)極和電容器210的負(fù)端均接地；進(jìn)一步的，低壓電源產(chǎn)生單元可以還包括與齊納二極管并聯(lián)的濾波電容，從而在齊納二極管的陰極輸出經(jīng)濾波的穩(wěn)定低壓直流電源。驅(qū)動(dòng)單元260用于進(jìn)行所述直流無(wú)刷電機(jī)的換向，包括位置檢測(cè)單元沈2、控制單元264和換向單元沈6。位置檢測(cè)單元262例如可以是霍爾傳感器，可由上述的低壓直流電源供電，用于感知所述直流無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置，輸出相應(yīng)的位置信號(hào)?？刂茊卧?64 可由上述的低壓直流電源供電，用于響應(yīng)霍爾傳感器輸出的位置信號(hào)，輸出相應(yīng)的換向控制信號(hào)，控制單元264可以由電阻、開(kāi)關(guān)元件等組成的開(kāi)關(guān)電路實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可由微控制器實(shí)現(xiàn)。換向單元266用于響應(yīng)控制單元264輸出的換向控制信號(hào)，控制定子繞組的電流方向，以進(jìn)行直流無(wú)刷電機(jī)的換向；換向單元266可以由可使直流無(wú)刷電機(jī)換向的任何電路實(shí)現(xiàn)，例如可以是橋式換向電路等。過(guò)壓保護(hù)單元230，用于對(duì)儲(chǔ)能單元210輸出的直流電源進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)，以避免過(guò)壓損壞由該直流電源供電的電子器件。過(guò)壓保護(hù)單元280例如可以包括檢測(cè)單元282和開(kāi)關(guān)裝置觀6，檢測(cè)單元282用于檢測(cè)儲(chǔ)能單元210所輸出電壓的電位，輸出表示該電位是否超過(guò)預(yù)定的過(guò)壓門(mén)限值的檢測(cè)信號(hào)；開(kāi)關(guān)裝置286連接于轉(zhuǎn)換單元MO的電源輸出端與地電平之間，響應(yīng)所述檢測(cè)信號(hào)，在所述檢測(cè)信號(hào)表示電位超出過(guò)壓門(mén)限值時(shí)導(dǎo)通，從而拉低轉(zhuǎn)換單元240所輸出電壓的電位，在所述檢測(cè)信號(hào)表示電位低于所述過(guò)壓門(mén)限值時(shí)截止， 使轉(zhuǎn)換單元240正常輸出整流后電壓。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠明了，上述檢測(cè)單元和開(kāi)關(guān)裝置可以通過(guò)本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)手段設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，例如可以由電阻和開(kāi)關(guān)元件等組成的開(kāi)關(guān)電路實(shí)現(xiàn)，此處不再贅述。開(kāi)關(guān)單元250，連接于轉(zhuǎn)換單元240與儲(chǔ)能單元210之間，在儲(chǔ)能單元210所輸出電壓的電位低于所述過(guò)壓門(mén)限值時(shí)導(dǎo)通，以連通轉(zhuǎn)換單元240與儲(chǔ)能單元210，在儲(chǔ)能單元 210所輸出電壓的電位超出所述過(guò)壓門(mén)限值時(shí)截止，以斷開(kāi)轉(zhuǎn)換單元240與儲(chǔ)能單元210。 本實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)單元250為一個(gè)二極管，其陽(yáng)極與轉(zhuǎn)換單元MO的電源輸出端連接，陰極與電容器210的正端連接?？梢岳斫獾?，本發(fā)明并不限于此。本實(shí)施例的過(guò)壓保護(hù)原理如下檢測(cè)單元282檢測(cè)儲(chǔ)能單元210所輸出電壓的電位，若檢測(cè)到該電位超出預(yù)定的過(guò)壓門(mén)限值，會(huì)觸發(fā)開(kāi)關(guān)裝置286導(dǎo)通，轉(zhuǎn)換單元240所輸出電壓的電位被拉低，此時(shí)儲(chǔ)能單元210所輸出電壓的電位高于轉(zhuǎn)換單元240所輸出電壓的電位，開(kāi)關(guān)單元250將轉(zhuǎn)換單元240與儲(chǔ)能單元210斷開(kāi)，由儲(chǔ)能單元210所儲(chǔ)存的能量向負(fù)載供電，隨著能量消耗，儲(chǔ)能單元210所輸出電壓的電位下降，檢測(cè)單元282檢測(cè)到儲(chǔ)能單元210所輸出電壓的電位低于過(guò)壓門(mén)限值時(shí)，會(huì)觸發(fā)開(kāi)關(guān)裝置286截止，從而使轉(zhuǎn)換單元240正常輸出整流后的直流電壓，此時(shí)轉(zhuǎn)換單元240所輸出電壓的電位高于儲(chǔ)能單元210所輸出電壓的電位，開(kāi)關(guān)單元 250將轉(zhuǎn)換單元240與儲(chǔ)能單元210連通，由轉(zhuǎn)換單元240經(jīng)儲(chǔ)能單元210向負(fù)載正常供電，上述過(guò)程可以保證儲(chǔ)能單元所輸出的電壓(即負(fù)載的供電電源)保持穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)。本發(fā)明實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換單元M0、儲(chǔ)能單元210、驅(qū)動(dòng)單元沈0、過(guò)壓保護(hù)單元230、 開(kāi)關(guān)單元250、以及低壓電源產(chǎn)生單元280可集成在一塊印刷電路板上，降壓?jiǎn)卧?20為與所述電路板有電連接關(guān)系的獨(dú)立實(shí)體。本發(fā)明所舉實(shí)施例具有以下有益效果由于保證儲(chǔ)能單元所輸出的電壓保持穩(wěn)定，因此能夠?qū)崿F(xiàn)電源的過(guò)壓保護(hù)，從而提高電路的可靠性，此外，直流電源所供電的電子器件可以選用耐壓等級(jí)較低的元件，能夠進(jìn)一步降低成本。進(jìn)一步的，可以采用電容容量大小可調(diào)的降壓電容裝置進(jìn)行降壓并完成調(diào)速，具有電路簡(jiǎn)單、成本較低的優(yōu)點(diǎn)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種控制電路，其特征在于，包括轉(zhuǎn)換單元，用于將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源；儲(chǔ)能單元，用于對(duì)所述轉(zhuǎn)換單元輸出的直流電源進(jìn)行儲(chǔ)能后輸出，以向負(fù)載供電；過(guò)壓保護(hù)單元，用于在所述儲(chǔ)能單元所輸出電壓的電位超出預(yù)定的過(guò)壓門(mén)限值時(shí)，降低所述轉(zhuǎn)換單元所輸出電壓的電位至低于所述過(guò)壓門(mén)限值；開(kāi)關(guān)單元，連接于所述轉(zhuǎn)換單元與儲(chǔ)能單元之間，在所述儲(chǔ)能單元所輸出電壓的電位低于所述過(guò)壓門(mén)限值時(shí)導(dǎo)通以連通所述轉(zhuǎn)換單元與儲(chǔ)能單元，超出所述過(guò)壓門(mén)限值時(shí)截止以斷開(kāi)所述轉(zhuǎn)換單元與儲(chǔ)能單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)裝置，其特征在于，所述過(guò)壓保護(hù)單元包括檢測(cè)單元，用于對(duì)所述儲(chǔ)能單元所輸出電壓的電位進(jìn)行檢測(cè)，輸出表示該電位是否超過(guò)所述過(guò)壓門(mén)限值的檢測(cè)信號(hào)；開(kāi)關(guān)裝置，連接于所述轉(zhuǎn)換單元的電源輸出端與地電平之間，在所述檢測(cè)信號(hào)表示電位超出過(guò)壓門(mén)限值時(shí)導(dǎo)通，表示電位低于所述過(guò)壓門(mén)限值時(shí)截止。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)裝置，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)單元為一個(gè)晶體二極管，其陽(yáng)極與所述轉(zhuǎn)換單元的電源輸出端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的控制電路，其特征在于，所述控制電路還包括降壓?jiǎn)卧?，用于在所述轉(zhuǎn)換單元對(duì)所述交流電源進(jìn)行整流前，先對(duì)交流電源進(jìn)行降壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制電路，其特征在于，所述降壓?jiǎn)卧獮殡娙萁祲簡(jiǎn)卧?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制電路，其特征在于，所述電容降壓?jiǎn)卧ㄟx擇單元及至少兩個(gè)電容，所述選擇單元用于選擇所述至少兩個(gè)電容中的部分或全部電容處于有效工作狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的控制電路，其特征在于，所述儲(chǔ)能單元為一電容器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的控制電路，其特征在于，所述控制電路還包括低壓電源產(chǎn)生單元，用于從所述儲(chǔ)能單元輸出的直流電源產(chǎn)生一低壓直流電源。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電機(jī)裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換單元、儲(chǔ)能單元、過(guò)壓保護(hù)單元、開(kāi)關(guān)單元集成在一塊印刷電路板上，所述降壓?jiǎn)卧獮榕c所述電路板有電連接關(guān)系的獨(dú)立實(shí)體。
10.一種電機(jī)裝置，其特征在于，包括電機(jī)和用于控制所述直流無(wú)刷電機(jī)的控制電路， 所述控制電路具有權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的控制電路的特征。
11.如權(quán)利要求10所述的電機(jī)裝置，其特征在于，所述電機(jī)為直流無(wú)刷電機(jī)。
12.—種風(fēng)扇，其特征在于，所述風(fēng)扇具有如權(quán)利要求10所述的電機(jī)裝置。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例涉及電源技術(shù)，公開(kāi)控制電路、電機(jī)裝置及使用該電機(jī)裝置的風(fēng)扇；所述控制電路包括轉(zhuǎn)換單元，用于將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源；儲(chǔ)能單元，用于對(duì)所述轉(zhuǎn)換單元輸出的直流電源進(jìn)行儲(chǔ)能后輸出，以向負(fù)載供電；過(guò)壓保護(hù)單元，用于在所述儲(chǔ)能單元所輸出電壓的電位超出預(yù)定的過(guò)壓門(mén)限值時(shí)，降低所述轉(zhuǎn)換單元所輸出電壓的電位至低于所述過(guò)壓門(mén)限值；開(kāi)關(guān)單元，連接于所述轉(zhuǎn)換單元與儲(chǔ)能單元之間，在所述儲(chǔ)能單元的電源輸出端的電位低于所述過(guò)壓門(mén)限值時(shí)導(dǎo)通以連通所述轉(zhuǎn)換單元與儲(chǔ)能單元，超出所述過(guò)壓門(mén)限值時(shí)截止以斷開(kāi)所述轉(zhuǎn)換單元與儲(chǔ)能單元。本發(fā)明實(shí)施例可以提高電路可靠性，降低電路成本。
文檔編號(hào)H02P6/08GK102201701SQ20101016872
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2010年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者信飛, 孫持平, 張明利, 王恩暉 申請(qǐng)人:德昌電機(jī)(深圳)有限公司